Kütahya Kırgıllı tüflerinin karakterizasyonu

Abstract

Çalışma alanı Kütahya'nın batısında Eskişehir yolu 3.km.'sinde Kırgıllı mevkiindedir. Frig vadisi içerisinde yoğun tüf bulunan bölgedeki tüfler doğal soğuk hava deposu olarak ve mağara olarak kullanılmaktadır. Bugüne kadar bu bölgedeki tüflerin özellikleri ile ilgili bir çalışmaya rastlanmamıştır. Çalışmamızda bölgedeki tüfler oyularak yapılmış doğal soğuk hava depolarından 25-30 cm boyunda ve 9,4 cm. çapında 12 adet karot alınmıştır. Daha sonra alınan bu karotlar 9,4 cm. boyunda kesilerek biri karakterizasyon deneyleri diğeri ise ısıl işlem deneylerinde kullanılmak üzere 2 adet eşdeğer karot elde edilmiştir. Karakterizasyon karotları K1, K2, K3………..K12 şeklinde kodlanmıştır. Isıl işlem karotları ise her sıcaklık için 3 adet karot olmak üzere K1-900, K2-900, K3-900 ; K4-1000, K5-1000, SK6-1000 ; K7-1100, K8-1100, K9-1100 ve K10-1200 , K11-1200, K12-1200 şeklinde kodlanmıştır. K1-900; 900 ° C sıcaklıkta işlem gören K1 eşdeğer karotunu temsil etmektedir. Isıl işlem 900, 1000, 1100 ve 1200 ° C sıcaklıklara kadar karotların kül fırınında 10 ° C /dak. hızla ısıtılması, karotların bu sıcaklıkta 1 dakika kaldıktan sonra kül fırınında ortam sıcaklığına kadar soğutulması şeklinde uygulanmıştır. Karakterizasyon ve ısıl işlem karotları üzerinde aşağıda yapım şekilleri anlatılan fiziksel özellik (birim hacim ağırlık, özgül ağırlık, ağırlıkça su emme, hacimce su emme, kapiler su emme, porozite), basınç dayanımı, kimyasal, mineralojik ve morfolojik ve termal analizler (XRF, XRD, optik mikroskop, SEM,TG-DTA) yapılarak tüflerin karakteristik özellikleri ve ısıl işlem ile bu özelliklerdeki değişimler belirlenmiştir. Tüflerin % 48 civarında poroziteye sahip olduğu, porozitenin 1100 ve 1200° C sıcaklıklarda sırasıyla % 11 ve 63 azaldığı görülmüştür. Bunun sonucunda bu sıcaklıklar için basınç dayanımları 7 Mpa' dan sırasıyla 12 ve 46 Mpa'ya yükselmiştir. XRD sonuçları incelendiğinde montmorillonit ve mika mineralleri, feldispat ve kuartz görülmektedir. 1000°C'deki XRD sonucunda montmorillonite ait pik kaybolmuştur. 1200°C'de ise mika ve feldispat piklerinin kaybolduğu görülmektedir. 1200°C'de camsı fazın artmış, corondum ve leucit oluşumu gözlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Isıl işlem , Porozite , Sem , Sinterleşme , Tüf, Xrd , Xrf .

The study area to the west of Kütahya, Eskişehir is Kırgıll is located 3 km. of road. Tuff tuff in the region with heavy Phrygian valleys are used as a natural cold storage and caves. So far, no evidence of any studies on the properties of the tuff in the region. Our work in the region tuff carved from natural cold storage 25-30 cm in length and 9,4 cm. in diameter, 12 cores were taken. Then, the characterization of one of these experiments core 9,4 cm. in length was prepared by cutting two pieces of cores for use in heat treatment equivalent to the other test. Characterization core K1, K2, K3 ......... ..K12 coded form. If the heat treatment temperature for each core, including three core K1-900, K2-900, K3-900; K4-1000, K5-1000, SK6-1000; K7-1100, K8-1100, K9-1100 and K10-1200, K11-1200, K12-1200 coded form. K1-900; 900 Code represents the core K1 is equivalent traded in temperature. Heat treatment 900, 1000, 1100 and 1200 until the core temperature of the muffle furnace 10 ° C / min. heating the cores After 1 minute at this temperature realized by cooling to ambient temperature the furnace. Characterization and thermal processing physical properties described making way below the core of (bulk density, specific gravity, weight, water absorption, volume of water absorption, capillary water absorption, porosity), compressive strength, chemical, mineralogical and morphological and thermal analyzes (XRF, XRD , optical microscopy, SEM, TG-DTA) made changes in these features with the characteristics of tuff and heat treatment is determined. Around 48% of tuff to have porosity, porosity in 1100 and 11% and 63 1200° C temperature has been reduced. As a result, the compressive strength at this temperature for 7 MPa, respectively 12 and 46 MPa are reached. The XRD results analyzed montmorillonite and mica minerals, is seen feldspar and quartz. In the XRD results of montmorillonite peak at 1000 ° C it is lost. In the 1200 ° C it is seen that disappearance of the peak of mica and feldspar. At 1200 ° C increased the glassy phase thought and leucit corona formation is observed.Keywords: Heat treatment, Porosity, Sem, sintering, Tuff, Xrd, Xrf.